Муфты. Назначение и классификация

Муфта — устройство, предназначенное для соединения валов со свободно сидящими на них деталями (звездочками, зубчатыми колесами).

Они предназначены для передачи вращающего момента без изменения его значения и направления.

Муфты:

· постоянно соединенные

1. -глухие

2. -упругие

3. -жесткие

· управляемые

a. -кулачковые

b. -нефрикционные

· самоуправляемые

a. -центробежные

b. -обгонные

c. -предохранительные

Основной характеристикой муфты является передаваемый вращающий момент.

Глухие муфты соединяют соостные валы в одну жесткую линию. Применяют в тихоходных приводов

Фланцевая муфта состоит из 2-х полумуфт, имеющих форму фланцев с круговым выступом на одной из полумуфт и выточной на другой, обеспечивающих соостность фланцев при сборке. Фланцевые муфты соединяют соостные валы. Муфты рассчитаны так, что силы трения, возникающие при затяжке болтов не участвуют в передаче момента.

Упругие муфты применяют в машинах, работающих с переменными нагрузками и частыми включениями, а также там, где строгая соостность валов не может быть выдержана. Применяются в механизмах работающих в режиме динамических нагрузок.

Жесткие муфты применяют для компенсации ошибок относительного положения соединяемых валов, также смещения центров, несоостности, осевого смещения и других погрешностей, которые могут быть следствием обработки и монтажа.

Цепная муфта предназначена для таких же работ как и зубчатая, но передает меньшие моменты.

Управляемые муфты служат для быстрого соединения и разъединения валов при работающем двигателе.

Фрикционные муфты обеспечивают плавное сцепление ведомого и ведущего валов за счет сил трения при любой разности угловых скоростей соединяемых валов. При возникновении перегрузок полумуфты пробуксовывают, предохраняя механизм от поломки.

Самоуправляемые муфты предназначены для автоматического соединения и рассоединения валов при изменении заданного режима работы машин.

Центробежная муфта предназначена для автоматического включения (выключения) ведомого вала при достижении ведущим заданной скорости.

80 Расчёт упругих муфт. Рассмотренные выше характерные случаи работы упругих муфт позволяют сделать вывод о том, что выбор жесткости этих муфт следует производить в соответствии с характером ожидаемой динамической нагрузки машины. При этом в большинстве случаев практики можно значительно уменьшить перегрузку механизмов.

Конструкция и расчет упругих муфт

В машиностроении применяют большое количество разнообразных по конструкции упругих муфт. По материалу упругих элементов эти муфты делят на две группы: с металлическими и неметаллическими упругими элементами. В методике расчета муфт каждой из этих групп много общего, что позволяет ограничиться подробным изучением только некоторых типичных конструкций. Металлические упругие элементы муфт. Основные типы металлических упругих элементов муфт изображены на рис. 1.17: а — витые цилиндрические пружины;

6—стержни, пластины или пакеты пластин, расположенные по образующей или по радиусу муфты; в — пакеты разрезных гильзовых пружин; г — змеевидные пластинчатые пружины. Эти элементы работают на кручение (рис. 17.17, а) или на изгиб (рис. 17.17,6, в, г).

По сравнению с неметаллическими металлические упругие элементы более долговечны и позволяют изготовлять малогабаритные муфты с большой нагрузочной способностью. Поэтому их применяют преимущественно для передачи больших крутящих моментов. Пакетные упругие элементы вследствие трения между пластинами обладают высокой демпфирующей способностью.

Муфты с металлическими упругими элементами могут быть выполнены с постоянной или переменной жесткостью в зависимости от условий деформирования элемента.

Муфта с цилиндрическими пружинами (рис. 17.18). Она состоит из обода 1 с ребром 2 и ступицы 4 с дисками 3. Ребро обода размещается между дисками так, что возможен относительный поворот этих деталей. Ребро и диски имеют одинаковые фасонные вырезы, в которые закладывают пружины 5 с ограничителями 6. С торцов муфту закрывают дисками 7, которые прикрепляют к ступице или ободу для предохранения пружины и ограничителей от выпадения и загрязнения.

В разгруженной муфте (рис. 17.18, а) каждый из ограничителей соприкасается своей цилиндрической поверхностью и с дисками, и ребром, а пружины предварительно сжаты. Под нагрузкой (рис. 17.18,5) ребро перемещается между дисками, а пружины дополнительно сжимаются. При этом один из ограничителей соприкасается только с ребром, а другой — только с дисками.

81.Жёсткие муфты. Расчёт зубчатой муфты

Муфты компенсирующие жесткие

Виды несоосности валов. Вследствие погрешностей изготовления и монтажа всегда имеется некоторая неточность взаимного расположения геометрических осей соединяемых валов. Различают три вида отклонений от номинального расположения валов (рис. 17.5): продольное смещение Аа (может быть вызвано также температурным удлинением валов); радиальное смещение ΔΓ, или эксцентриситет; угловое смещение Δα, или перекос. На практике чаще всего встречается комбинация указанных отклонений, которую в дальнейшем будем называть общим термином «несоосность валов».

При соединении глухими муфтами несоосные валы в месте установки муфты приводят к одной общей оси путем

деформирования валов и опор. Опоры и валы дополнительно нагружаются. Поэтому при соединении глухими муфтами требуется высокая точность расположения валов. Для понижения этих требований и уменьшения вредных нагрузок на валы и опоры применяют компенсирующие муфты. Компенсация вредного влияния несоосности валов достигается: вследствие подвижности практически жестких деталей — компенсирующие жесткие муфты; за счет деформации упругих деталей—упругие муфты. Так как упругие муфты выполняют еще и другие функции, то их выделяют в особую группу.

Наибольшее распространение из групп компенсирующих жестких муфт получили кулачково-дисковая и зубчатая.

Муфта кулачково-дисковая. Кулачково-дисковая муфта (рис. 17.6) состоит из двух полумуфт 1 и 2 промежуточного диска 3. На внутреннем торце каждой полумуфты образовано по одному диаметрально расположенному пазу. На обоих торцах диска выполнено по одному выступу, которые расположены по взаимно перпендикулярным диаметрам. У собранной муфты выступы диска располагаются в пазах полумуфт. Таким образом диск соединяет полумуфты.

Перпендикулярное расположение пазов позволяет муфте компенсировать эксцентриситет и перекос валов. При этом выступы скользят в пазах, а центр диска описывает окружность радиусом, равным эксцентриситету ΔΓ. Зазоры δ между диском и полумуфтами позволяют компенсировать также и продольные смещения валов. Вследствие того что перекос валов вызывает неблагоприятное распределение давления в пазах, кулачково- дисковую муфту рекомендуют применять в основном для компенсации эксцентриситета: Аг до 0,04d\ Δα до 0°30'.